(
课件网) 第三章 第4节 配合物和超分子 物质的结构 和性质 第2课时 超分子 学习目标 了解超分子的结构特点和性质 发展“宏观辨识和微观探析”的学科核心素养。 复习回顾 双螺旋DNA的两条分子链是通过什么结合的？ DNA碱基对是通过氢键相互识别并自主配对的 复习回顾 氢键是最强的分子间相互作用，很多分子可以通过氢键相互结合，形成具有固定组成的一个分子簇，这就是所谓的超分子。 神奇的超分子，借分子间作用力形成复杂的组织结构 1．定义： 超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 超分子 （非共价键）———主要是静电作用、范德华力和氢键等 有限的超分子 超分子 2、特别提醒： (1)超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 (2)超分子有的是有限的，有的是无限伸展的。 无限伸展的超分子 已报道的超分子大环主体有：DNA,冠醚，环糊精，杯芳烃，杯吡咯，杯咔唑，瓜环胡葫芦脲，柱芳烃等。 超分子 超分子 重要特征及其应用———分子识别 a. 分离 C60 和 C70 超分子 重要特征及其应用———分子识别 b. 冠醚识别碱金属离子 15-冠-5 12-冠-4 C 原子：2×5 = 10 O 原子：5 10 + 5 = 15 冠醚环的大小与金属离子匹配，才能识别 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子（直径/pm） 12-冠-4 15-冠-5 18-冠-6 21-冠-7 120~150 170~220 260~320 340~430 Li＋（152） Na＋（204） K＋（276） Rb＋（304） Cs＋（334） 超分子 重要特征及其应用———分子识别 b. 冠醚识别碱金属离子 O 原子吸引阳离子 超分子 “杯酚”与冠醚形成的超分子，虽然识别的分子、离子不同，但环状结构异曲同工，且尺寸可控。1987 年，诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，这是人类在操控分子方面迈出的重要一步。 思考讨论 冠醚通过什么作用力吸引金属阳离子？ 冠醚中含有若干个氧原子，带有较多孤电子对，容易通过静电作用与碱金属离子相互吸引（弱配位键）。 思考讨论 冠醚为什么能定向识别金属离子？ 不同的冠醚空腔尺寸不同，与不同阳离子相匹配时，若阳离子直径太大，无法装入空腔，若阳离子直径太小，作用力不充分，形成的超分子不稳定。 思考讨论 KMnO4水溶液对烯烃氧化效果差，在烯烃中加入冠醚时，氧化能力变强，原因是什么呢？ 冠醚通过与K+结合而将高锰酸根也带入烯烃中；而冠醚不与 高锰酸根结合，使游离的高锰酸根反应活性很高，从而快速 发生反应。 超分子 重要特征及其应用———自组装 细胞膜两侧为水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团， 而尾基是非极性基团。 头基为亲水基团，头部会朝向水溶液一侧，从而实现自组装。 细胞和细胞器的双分子膜 超分子 重要特征及其应用———自组装 表面活性剂 自组装过程是使超分子产生高度有序的过程。 超分子 2020年，我国博士后王振元：潜心创新，成功开发出超分子生物催化技术，打破了国外巨头在化妆品高端原料市场的垄断地位。 通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。 战 01 课堂练习 1、（2021·辽宁大连·高二期末）下列说法错误的是 A．离子液体有难挥发的特点，常被用于有机合成的溶剂 B．冠醚与碱金属离子通过离子键形成超分子 C．等离子体是一种特殊的气体，由带电的阳离子、电子及电中性粒子组成 D．液晶既具有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性 B 01 课堂练习 2、下列关于超分子的说法不正确的是( ) A．超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体 B．超分子都是无限伸展的 C．冠醚是一种超分子，可以识别碱金属离子 D．细胞和细胞 ... ...
